CN201127807Y

CN201127807Y - 两相流混合喷射装置

Info

Publication number: CN201127807Y
Application number: CNU2007201553765U
Authority: CN
Inventors: 陈德信; 叶继盛; 赵晓峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2017-07-17

Abstract

本实用新型涉及一种防暴装置，特别是一种两相流混合喷射装置，包括：枪管、扳机阀、高压气瓶、蓄液或粉瓶，其中：所述扳机阀是由气阀、液粉阀及扳机所构成的联动阀；阀体内，气阀的出气口处设有雾化套。优点：1.二次雾化，使在安全低压条件下得到水微粒直径小于200μm的细水雾。2.可持续喷射水雾、水柱及CS粉。既可用于防暴，也可用于消防灭火。当需要喷射CS粉时，可将雾化套取出即可。3.能量损失小，喷射距离远。4.联动阀结构紧凑、体积小、使用方便可靠。

Description

两相流混合喷射装置

技术领域

本实用新型涉及一种消防防暴设备，特别是一种用于将气液或气固(粉)混合喷射的两相流混合喷射装置。

背景技术

本实用新型所提供的两相流混合喷射装置既可用于防暴-喷射OC、染色剂、CS粉，也可用于消防-喷射水雾、水柱。

早期消防灭火是采用喷射水柱的水枪进行灭火，到上世纪四十年代，国外开始研究喷射细水雾进行灭火，当时主要用于特殊的场所，如运输工具等。现在由于环保问题，卤代烷灭火剂被逐步淘汰，而细水雾作为灭火剂对于环境的潜在优势使其应用范围在不断的拓展，细水雾灭火系统用于居住建筑、可燃性液粉体储存设施及电器设备方面的研究，已经取得了令人鼓舞的成果。

水雾灭火的原理是增加单位体积水微粒的表面积。水微粒子雾化以后，即使同样体积的水，也可使总表面积增大。而表面积的增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。吸收热的水微粒容易汽化，体积增大约1700倍。由于水蒸汽的产生，既稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。可以认为，细水雾灭火主要是通过高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。

所述形成细水雾的特殊喷嘴，是含有一个或多个孔口，能够将水滴雾化的部件。其雾化作用主要是：1、液流以相对于周围的空气很高的速度从喷嘴中被释放出来，由于液粉体与空气的速度差而被撕碎为水微粒子；2、液粉体流碰到固定的喷嘴内表面，碰撞产生水微粒子；3、两股组成类似的水流相互碰撞，每股水流都形成水微粒子；液粉体振动或电子粉碎成水微粒子。

雾化水微粒子的大小还与压力有关。一般条件下低压系统，工作压力小于12.1bar雾化水微粒子直径大于300μm；中压系统，工作压力为12.1bar～34.5bar雾化水微粒子直径为200～300μm；高压系统，工作压力大于34.5bar，雾化水微粒子直径小于200μm；对于超高压系统，工作压力大于50bar，雾化水微粒子直径小于100μm。这种雾化水微粒子小于100μm的细水雾，能有效的应用于扑灭油火，节水达到7～8倍。

Securipex Fire-Scope 2000细水雾灭火系统是目前应用较广的一种，该系统属于是低压、双流、预制式系统。喷嘴内气、水两种介质的工作压力5.5bar，所产生水微粒尺寸也仅仅为200μm。

如何在低压条件下提高细水雾的雾化程度和喷射能力，是本行业长期攻克的难题之一。

对于防暴-现有喷粉装置主要有两种，一种是高压气瓶的出口只有一路连接储粉筒的高压气入口，储粉筒的出口连接射粉枪，扣动扳机，打开阀门，储粉筒内出口处设有混粉头，在混粉头内形成的高压气粉混合物由射粉枪射出；另一种是高压气瓶的出口分成两路，一路经降压后连接储粉筒的高压气入口，储粉筒的出口连接射粉枪枪管部的储粉管，高压气体将储粉筒内的干粉顶入射粉枪的储粉管；高压气瓶出口的另一路连接射粉枪后部的高压气入口，扣动扳机，打开阀门，高压气顶冲储粉管中的干粉，使干粉从枪管射出。前一种气粉混合物要经过较长的弯曲软管才到达射粉枪，因此，喷射距离受到影响。后者，高压空气顶冲储粉管中的干粉，能量损失大，影响喷射距离。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种能在低压条件下进行远距离持续喷射气液粉流或气固(粉)流的两相流混合喷射装置。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种两相流混合喷射装置，包括：由枪管、扳机阀所构成的喷射枪、高压气瓶、蓄液粉瓶，其特征在于：所述扳机阀是由气阀、液粉阀及扳机所构成的联动阀；阀体内，气阀的出气口处设有雾化套。

除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述气阀和液粉阀同轴设于阀体内；所述扳机设于气阀和液粉阀之间，扳机的一端与阀体铰接，接近铰接端处与所述气阀的阀杆铰接，并与所述液粉阀的阀杆顶持；且所述扳机与所述液粉阀的阀杆之间保留使液粉阀滞后于气阀的间隙。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：阀体内，气阀的出气口处设有混合腔，所述液粉阀的出液粉口通过设于阀体内的通孔连接所述混合腔，所述雾化套设于所述混合腔内。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述雾化套为具有中心孔的圆套，于圆套壁上设有多个交错排列的连通中心孔的通孔。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述设于圆套壁上的连通中心孔的通孔为小圆孔或窄缝。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述阀体为圆柱体，其一端设有供安装液粉阀的阶梯孔I，另一端设有供安装混合腔的阶梯孔II和供安装气阀的阶梯孔III；阶梯孔III的侧壁上设有阀体进气孔；阶梯孔I和阶梯孔III之间为扳机室；于扳机室的靠上部位置阀体的圆柱壁上，设有扳机与阀体的铰接孔，于扳机室和阀体圆柱壁中心轴线位置，设有扳机与气阀的阀杆铰接安装孔；圆柱体内阶梯孔I与阶梯孔II的端面上设有多个液粉通孔。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述气阀是由气阀套、气阀盖、气阀塞、气阀杆及弹簧所构成，所述气阀套和气阀盖构成气阀腔，于气阀套的端面设有气阀的出气口，气阀套的侧面设有进气孔，所述进气孔连通所述阀体的进气孔；所述气阀盖的中心设有轴孔，所述气阀杆与所述气阀塞固定，所述气阀杆滑设于所述气阀盖的中心轴孔中，其外伸端与所述扳机铰接；所述弹簧套设于所述气阀杆上，顶压气阀塞与气阀盖。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述液粉阀是由阀座、后接套、阀杆、阀塞、弹簧及液粉管接头所构成，其中：所述阀座与后接套构成阀腔，所述阀座中心设有轴孔，四周设有多个连通阀腔和阀体液粉的通孔，所述阀杆穿过所述阀座中心轴孔与所述阀塞固接，所述弹簧顶压于所述阀塞和所述液粉管接头之间。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述混合腔是由安装于阀体阶梯孔I中的套管所构成，所述套管具有容置所述雾化套的中心圆孔，且中心圆孔内壁与雾化套外圆之间具有间隙，于所述套管侧壁上设有多个连通中心圆孔和液粉通孔；所述套管的一端连接所述气阀套的出气口，套管的另一端连接枪管。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述高压气瓶的出口连接减压阀，将300bar高压减压为7.5～11bar的低压分别连接所述蓄液或粉瓶和所述喷射枪的阀体进气孔；所述液粉阀的液粉管接头通过软管及阀门连接所述蓄液或粉瓶。

所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：于所述枪管端部还设有撞杆和雾化喷头。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型于气阀出气口处设有混合腔，于混合腔内设置雾化套，具有7.5～11bar的低压水经过雾化套在低压气体7.5～11bar的作用下进行一次雾化，到枪管端部经设于枪口处的雾化喷头二次雾化，使在安全低压条件下得到水微粒直径小于200μm的细水雾。

2、本实用新型所提供的两相流混合喷射装置可持续喷射水雾、水柱及CS粉。既可用于防暴，也可用于消防灭火。当需要喷射CS粉时，可将雾化套取出即可。

3、喷射时，由于一定压力的气体所推动的是具有一定压力的气雾或气粉混合物，且是在直管中进行，因此能量损失小，喷射距离远。

4、本实用新型的联动阀结构紧凑、体积小、使用方便可靠。

为对本实用新型的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型两相流混合喷射装置的结构示意图。

图2是本实用新型两相流混合喷射装置中的联动阀的结构图。

图3是本实用新型两相流混合喷射装置的具体结构图。

图4是本实用新型两相流混合喷射装置中的雾化套结构图。

图5是图4的A-A剖视图。

图6是图4的B-B剖视图。

图7是本实用新型两相流混合喷射装置中的联动阀的阀体结构图。

图8是图7的C-C剖视图。

图9是图7的D-D剖视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种既可用于防暴也可用于消防灭火的两相流混合喷射装置，其结构如图1、3所示，包括：由枪管7、扳机阀100所构成的喷射枪、高压气瓶200、蓄液(粉)瓶300，其中：高压气瓶200通过减压阀700将300bar高压气体减压为7.5～11bar的低压气体，分别连接防暴枪的进气管和蓄液(粉)瓶300，蓄液(粉)瓶300的出口连接防暴枪的液粉管接头。所述扳机阀100(如图2所示)是由气阀400、液粉阀500及扳机20所构成的联动阀；所述气阀400和液粉阀500同轴设于阀体11内；所述扳机20设于气阀400和液粉阀500之间，扳机20的一端与通过螺钉轴22与阀体11铰接，构成扳机的支点；而在扳机20的接近铰接端位于气阀阀杆401轴线位置处与所述气阀的阀杆401铰接，并与所述液粉阀500的阀杆14顶持。

在阀体11内，气阀400的出气口处，设有混合腔600，所述液粉阀500的出液粉口通过设于阀体11内的通孔115连接所述混合腔600。

所述混合腔600内设有雾化套21，所述雾化套21为具有中心孔的圆套如图4、5、6所示，于圆套壁上设有多个交错排列的连通中心孔的通孔。所述设于圆套壁上的连通中心孔的通孔为小圆孔或窄缝，图示具体实施例中为窄缝。高速空气流从雾化套21的中心孔流过，于中心孔形成负压；从阀体11内的通孔115流过来的分布于雾化套21外周的液粉体在中心孔负压的作用下由多个交错排列的通孔进入中心孔，并在高速气流的作用下被雾化成细小的液(粉)滴由枪管喷射出去。若去掉雾化套21，则以液(粉)柱形式喷出。

为了在工作时先打开气阀400使压缩空气先经由混合腔由枪管喷出，并在混合腔内形成负压，以利于吸入所喷射的液体或干粉，所述扳机与所述液粉阀的阀杆之间保留使液粉阀滞后于气阀开启的间隙d。

图7、8、9是本实用新型两相流混合喷射装置中的联动阀的阀体结构图。所述阀体11为圆柱体，其一端设有供安装液粉阀500的阶梯孔I，另一端设有供安装混合腔600的阶梯孔II和供安装气阀400的阶梯孔III；阶梯孔III的侧壁上设有阀体进气孔111；阶梯孔I和阶梯孔III之间为扳机室112；于扳机室112的靠上部位置阀体11的圆柱壁上，设有所述扳机20与阀体11的铰接孔113，于扳机室112和阀体圆柱壁中心轴线位置，设有扳机20与气阀的阀杆401铰接安装孔114，以供螺丝刀由该安装孔114进入，将扳机20与气阀的阀杆401进行铰接安装；圆柱体内阶梯孔I与阶梯孔II的端面上设有多个液粉通孔115。

所述气阀400是由气阀套402、气阀盖403、气阀塞404、气阀杆401及弹簧405所构成，所述气阀套402和气阀盖403构成气阀腔，于气阀套402的端面设有气阀的出气口，气阀套的侧面设有进气孔406，所述进气孔406连通所述阀体11进气孔111。所述气阀盖403的中心设有轴孔，所述气阀杆401与所述气阀塞404固定，所述气阀杆401滑设于所述气阀盖403的中心轴孔中，其外伸端与所述扳机20铰接。所述弹簧405套设于所述气阀杆401上，顶压气阀塞404与气阀盖403。

正常情况下，气阀塞404在弹簧405的弹力作用下密封，所述设于气阀套402端面上的出气口，关闭气路。当扣动扳机20，扳机20克服弹簧压力外拉气阀杆401，使气阀塞404离开气阀套402端面上的出气口，气体将由气阀套402侧面的进气孔406进入，由气阀套端面的出气口排出，形成气体通路。

所述液粉阀500是由阀座12、后接套13、阀杆14、阀塞15、弹簧16及液粉管接头17所构成，其中：所述阀座12与后接套13构成阀腔，所述阀座12中心设有阀孔121，阀孔中心设有轴孔122，于阀孔四周设有多个连通阀体11的液粉通孔115的通孔123，所述阀杆14穿过所述阀座12中心轴孔122与所述阀塞15固接，所述弹簧16顶压于所述阀塞15和所述液粉管接头17之间，所述阀塞15密封所述阀孔121。

正常情况下，阀塞15、在弹簧16的弹力作用下密封所述阀孔121，关闭液粉路。当扣动扳机20，扳机20克服弹簧16的压力内推所述阀杆14，使阀塞15离开阀座12上的阀孔121，液粉体将由液粉管接头17进入阀座12与后接套13构成阀腔，经由阀座12中心的阀孔121从通孔123进入阀体11的液粉通孔115，形成液粉体通路。

所述混合腔600是由安装于阀体11的阶梯孔II中的套管9所构成，所述套管9具有容置所述雾化套21的中心圆孔111，且中心圆孔内壁与雾化套21外圆之间具有供充液粉体的间隙，于所述套管9侧壁上设有多个连通中心圆孔111的液粉通孔；所述套管9的一端连接所述气阀套402的出气口，套管9的另一端连接枪管7。

所述阀体11进气孔111通过软管及减压阀连接所述高压气瓶200；所述液粉阀500的液粉管接头17通过软管及阀门连接所述蓄液粉瓶300。

于所述枪管7端部还设有撞杆4和雾化喷头1。

在图3具体实施例中，所述雾化喷头1通过摆块2和雾化喷嘴接头3固定于喷嘴6上，所述喷嘴6固定于枪管7上。所述撞杆4通过锁紧螺母5螺固于喷嘴6上，撞杆4具有尖头，用于砸碎玻璃打开门窗用。所述阀体固定于枪把19上。

工作时，由300bar的高压气瓶200提供高压气源，经减压阀减压为7.5～11bar供给蓄液(粉)瓶300和喷射装置，7.5～11bar的高压空气由阀体11上的进气孔进入气阀400，此时气阀关闭，高压气体不能进入混合腔600，蓄液(粉)瓶300中的高压液(粉)体将由管路从液粉管接头17进入液粉阀500的阀腔内，由于阀塞15、密封所述阀座12上的阀孔121，高压水不能进入阀体11上的液粉通孔115。

一旦扣动扳机20，首先，扳机20克服弹簧压力外拉气阀杆401，使气阀塞404离开气阀套402端面上的出气口，气体将由气阀套402侧面的进气孔406进入，由气阀套端面的出气口进入混合腔600。高速空气流从雾化套21的中心孔流过，并于中心孔中形成负压。继而，扳机20克服弹簧16的压力内推所述阀杆14，使阀塞15离开阀座12上的阀孔121，液(粉)体将由阀体11的液粉通孔115进入混合腔600，充布于雾化套21外周，并在中心孔负压的作用下由多个交错排列的通孔进入中心孔，并在高速气流的作用下第一次被雾化成细小的液(粉)滴，所述一次雾化液(粉)滴经由枪管管口时撞击设于枪口的雾化喷头1发生二次雾化，形成水微粒直径小于200μ的细水雾喷射出去。若去掉雾化套21，则以液柱形式喷出。

若所述蓄液瓶300换成CS粉瓶，则可喷射CS粉。

Claims

1. 一种两相流混合喷射装置，包括：枪管、扳机阀、高压气瓶、蓄液或粉瓶，其特征在于：所述扳机阀是由气阀、液粉阀及扳机所构成的联动阀；阀体内，气阀的出气口处设有雾化套。

2. 根椐权利要求1所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述气阀和液粉阀同轴设于阀体内；所述扳机设于气阀和液粉阀之间，扳机的一端与阀体铰接，接近铰接端处与所述气阀的阀杆铰接，并与所述液粉阀的阀杆顶持；且所述扳机与所述液粉阀的阀杆之间保留使液粉阀滞后于气阀的间隙。

3. 根椐权利要求1所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：阀体内，气阀的出气口处设有混合腔，所述液粉阀的出液粉口通过设于阀体内的通孔连接所述混合腔，所述雾化套设于所述混合腔内。

4. 根椐权利要求1所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述雾化套为具有中心孔的圆套，于圆套壁上设有多个交错排列的连通中心孔的通孔。

5. 根椐权利要求4所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述设于圆套壁上的连通中心孔的通孔为小圆孔或窄缝。

6. 根椐权利要求3所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述阀体为圆柱体，其一端设有供安装液粉阀的阶梯孔(I)，另一端设有供安装混合腔的阶梯孔(II)和供安装气阀的阶梯孔(III)；阶梯孔(III)的侧壁上设有阀体进气孔；阶梯孔(I)和阶梯孔(III)之间为扳机室；于扳机室的靠上部位置阀体的圆柱壁上，设有扳机与阀体的铰接孔，于扳机室和阀体圆柱壁中心轴线位置，设有扳机与气阀的阀杆铰接安装孔；圆柱体内阶梯孔(I)与阶梯孔(II)的端面上设有多个液粉通孔。

7. 根椐权利要求6所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述气阀是由气阀套、气阀盖、气阀塞、气阀杆及弹簧所构成，所述气阀套和气阀盖构成气阀腔，于气阀套的端面设有气阀的出气口，气阀套的侧面设有进气孔，所述进气孔连通所述阀体的进气孔；所述气阀盖的中心设有轴孔，所述气阀杆与所述气阀塞固定，所述气阀杆滑设于所述气阀盖的中心轴孔中，其外伸端与所述扳机铰接；所述弹簧套设于所述气阀杆上，顶压气阀塞与气阀盖。

8. 根椐权利要求6所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述液粉阀是由阀座、后接套、阀杆、阀塞、弹簧及液粉管接头所构成，其中：所述阀座与后接套构成阀腔，所述阀座中心设有轴孔，四周设有多个连通阀腔和阀体液粉的通孔，所述阀杆穿过所述阀座中心轴孔与所述阀塞固接，所述弹簧顶压于所述阀塞和所述液粉管接头之间。

9. 根椐权利要求6所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述混合腔是由安装于阀体阶梯孔(II)中的套管所构成，所述套管具有容置所述雾化套的中心圆孔，且中心圆孔内壁与雾化套外圆之间具有间隙，于所述套管侧壁上设有多个连通中心圆孔和液粉通孔；所述套管的一端连接所述气阀套的出气口，套管的另一端连接枪管。

10. 根椐权利要求6所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：所述阀体进气孔通过软管及减压阀连接所述高压气瓶；所述液粉阀的液粉管接头通过软管及阀门连接所述蓄液或粉瓶。

11. 根椐权利要求1所述的两相流混合喷射装置，其特征在于：于所述枪管端部还设有撞杆和雾化喷头。